山东省临沂市2025-2026学年九年级上学期期末物理自测模拟卷(六)
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内容正文:
山东省临沂市2025-2026学年九年级上学期期末物理自测模拟卷(六)
参考答案与试题解析
一.单项选择题(15小题,每小题2分共30分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
A
A
D
B
C
A
C
D
D
D
C
D
D
A
1.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108km/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时长
【答案】B
【详解】解:AB.真空不能传声,月球背面与地球之间的空间是真空环境,声波无法在这种环境中传播,电磁波可以在真空中传播,并且具有传播速度快、穿透能力强等特点,非常适合用于远距离的通信。在地球与月球背面之间的通信中,鹊桥号和鹊桥二号中继星,都是利用电磁波进行信号传输的,故A错误、B正确;
C.电磁波在真空中的传播速度是一个定值,约为3×108m/s,故C错误;
D.相同速度,路程越短,用时越少,相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近。在信息传输过程中,距离越短,信息传输所需的时间就越短。所以信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短,故D错误。
故选:B。
2.如图所示,北京时间2025年4月1日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将互联网技术试验卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。下列关于火箭发射的说法中正确的是( )
A.火箭点火升空过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相同
B.火箭使用液氢作为燃料,主要是因为液氢的密度比较小
C.火箭的外壳与大气摩擦生热创造了能量,不遵循能量守恒定律
D.火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值会减小
【答案】A
【详解】解:A、内燃机的做功冲程是内能转化为机械能;火箭点火升空时,燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能,二者能量转化相同。故A正确。
B、火箭使用液氢作为燃料,是因为液氢的热值大,并非密度小。故B错误。
C、火箭外壳与大气摩擦生热,是通过做功的方式改变内能,此过程中机械能转化为内能,能量的总量是守恒的。故C错误。
D、热值是燃料的固有属性,只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关。所以燃料不完全燃烧时,热值不变。故D错误。
故选:A。
3.如图甲所示的邛窑省油灯是中国彩灯博物馆馆藏的宋代灯具类文物,采用夹层中空结构设计,通过注水降低油温实现省油功能,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。下列说法正确的是( )
A.点燃省油灯进行照明时,夹层中水的温度升高,内能增大
B.灯油燃烧过程中,内能转化为化学能
C.点燃省油灯,夹层中的水温升高,含有的热量增多
D.在灯油燃烧的过程中,灯油的热值逐渐变小
【答案】A
【详解】解:A、点燃省油灯进行照明时,夹层中的水吸收热量,温度升高,内能增大,故A正确。
B、灯油燃烧过程中,化学能转化为内能,故B错误。
C、热量是热传递过程中,传递能量的多少,是过程量,不能说“含有”热量,故C错误;
D、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,所以在燃烧过程中,灯油的热值不变,故D错误。
故选:A。
4.小明想验证“并联电路中的电流关系”,组装了如图的电路,器材完好,导线与接线柱接触良好,小芳提示电路连接有问题,关于这个电路下列说法错误的是( )
A.连接电路时,开关应处于断开状态
B.为完成实验,可将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上
C.改正成正确的电路后,实验装置相比于只用一个电流表,其中一个优点是实验操作比较方便快捷
D.改正成正确的电路后,闭合开关后观察到灯L2发光,灯L1不发光,则电路的故障可能是L1发生了短路
【答案】D
【详解】解:A.为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,故A正确;
B.导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上,电路为并联,甲电流表测量干路电流,乙测量L1电流,丙测量L2电流,故B正确;
C.改正成正确的电路后,实验装置相比于只用一个电流表,其中一个优点是实验操作比较方便快捷,故C正确;
D.根据题干信息,并联电路的特点两个支路有一处用电器短路,整个电路就构成了短路,所有用电器都不会工作,但L2仍然发光,说明不是短路造成的,有可能的故障是L1断路引起的,故D错误。
故答案为:D。
5.用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是( )
A.液体A与B的比热容之比为2:3
B.液体A与B的比热容之比为1:2
C.加热相同时间,液体B吸收的热量比A吸收的热量多
D.液体A和B升高相同的温度,A吸收的热量较多
【答案】B
【详解】解:AB.用相同的电加热器,加热相同时间,电加热器放出的热量相同,根据Q=cmΔt可知,在质量相等、升高相同的温度时,A的加热时间为10min,B的加热时间为20min,加热时间之比为1:2,吸收的热量之比为QA:QB=1:2。
A与B的比热容之比为
故A错误,B正确;
C.分别用两只完全相同的电加热器加热,相同的时间内吸收的热量相等,故C错误;
D.由图象可以看出,当升高的温度相同时,B的加热时间更长,说明B吸收的热量更多,故D错误。
故选:B。
6.如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”,铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理南方
C.通电螺线管外C点的磁场方向向左
D.通电螺线管能在任意位置静止
【答案】C
【详解】解:A、铜片是“盐水电池”的正极,锌片是负极,则螺线管中的电流是从右端流入的,根据安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,故A错误;
B、静止时通电螺线管由于受到地磁场的作用,B端指向地理北方,故B错误;
C、在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的,即C点的磁场方向是向左的,故C正确;
D、根据安培定则可知,通电螺线管的A端为S极,B端为N极,因此通电螺线管会发生转动,直至A指向南,B指向北,故D错误。
故选:C。
7.用同种材料制成的粗细均匀的某段金属丝,忽略温度的影响,对其电阻变化的说法正确的是( )
A.将金属丝对折后接入电路,其阻值变小
B.将金属丝均匀拉长后接入电路,其阻值变小
C.将金属丝截取一半长度后接入电路,其阻值变大
D.当金属丝两端的电压增加时,其阻值变大
【答案】A
【详解】解:A、将金属丝对折后,材料不变,长度变小,横截面积变大,其阻值变小,故A正确;
B、将金属丝均匀拉长后,材料不变,长度变大,横截面积变小,其阻值变大,故B错误;
C、将金属丝截取一半长度后,材料、横截面积不变,长度变小,其阻值变小,故C错误;
D、导体电阻与电流、电压的大小无关,当金属丝两端的电压增加时,其阻值不变,故D错误。
故选:A。
8.智能手机的屏幕亮度既可以自动调节,也可以手动调节。其内部模拟电路如图所示,电源电压恒定,当S、S1闭合时,可实现单独手动调节;当S闭合,S1断开,既可以手动调节,也可以自动调节。光敏电阻的阻值会随光照的变强而减小。当S闭合,S1断开时,不考虑灯泡电阻随温度的变化,下列说法中正确的是( )
A.使用环境的光照强度不变时,向右移动滑片P,电压表的示数变小
B.使用环境的光照强度变弱时,向右移动滑片P,可实现灯泡的实际功率不变
C.保持滑片P位置不变可实现智能调节,光照变强时,电压表的示数变大
D.保持滑片P位置不变可实现智能调节,光照变弱时,电压表与电流表示数之比变小
【答案】C
【详解】解:由图知小灯泡、光敏电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
A、光照强度不变时,向右移动滑片P,滑动变阻器的电阻变大,根据串联分压规律知,分得的电压变大,故电压表示数变大,故A错误;
B、环境的光照强度变弱时,光敏电阻变大,向右移动滑片P,滑动变阻器的电阻变大,故总电阻变大,根据欧姆定律知,电路中电流减小,根据P=I2R知,灯泡的实际功率变小,故B错误;
C、滑片P位置不变可实现智能调节,光照变强时,光敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路的电流变大,由U=IR知滑动变阻器两端的电压变大,电压表示数变大,故C正确;
D、滑片P位置不变,滑动变阻器的电阻不变,光照变弱时,光敏电阻的阻值变大,根据欧姆定律知,电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器的电阻,故保持不变,故D错误。
故选:C。
9.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关S,待弹簧测力计示数稳定后,将变阻器R的滑片缓慢向左滑动,在此过程中下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计示数变大
B.电磁铁上端为N极
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
【答案】D
【详解】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
将变阻器R的滑片缓慢向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,
由U=IR可知,R0两端的电压变小,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,在电源电压一定时,R两端的电压变大,即电压表的示数变大;
由图可知,电流由螺线管的下方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极,下端为S极,
因螺线管的上端与磁铁的下端为同名磁极,相互排斥,且电路中的电流减小,
所以,在电源电压一定时,通电螺线管的磁性减弱,螺线管与磁铁之间的斥力减小,弹簧测力计示数变大,故ABC正确、D错误。
故选:D。
10.如图甲所示,将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,放入盛有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.图甲中的实验装置,安装时应按照“由下到上”的顺序
B.图甲中两试管放在盛有水的烧杯中加热,可以使冰和石蜡受热均匀
C.由图乙可知,A图线对应的物质是冰
D.由图乙可知,A图线对应的物质在2﹣6min内没有吸收热量
【答案】D
【详解】解:A、安装实验装置时,为了确保用酒精灯外焰加热,且使各仪器之间位置合适,应按照“由下到上”的顺序安装,故A正确,不符合题意。
B、将两试管放在盛有水的烧杯中加热,这是水浴加热法。水具有良好的流动性和热传导性,能将热量均匀分散至整个加热区域,可使冰和石蜡受热均匀,故B正确,不符合题意。
C、冰是晶体,晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变。由图乙可知,A图线有一段温度不变的过程,所以A图线对应的物质是冰,故C正确,不符合题意。
D、A图线对应的物质是冰,在2﹣6min内处于熔化过程,根据晶体熔化的特点,晶体在熔化过程中虽然温度不变,但需要持续吸热,故D错误,符合题意。
故选:D。
11.如图﹣1所示,家用液体电蚊香器正常工作时,能在107℃恒温状态下让蚊香液均匀散发驱蚊。蚊香器电路的核心元件是电热陶瓷热敏电阻Rt,图﹣2是Rt阻值大小在某一区间随温度变化的特性曲线。R0是保险丝,当电路中的电流异常过大时,保险丝电阻R0会过热烧断,从而起到保护作用。下列说法正确的是( )
A.蚊香器的电路中,保险丝电阻R0与热敏电阻Rt应并联
B.保险丝主要是防止热敏电阻Rt在较高温度时出现电流异常过大而起到保护作用
C.热敏电阻Rt的阻值随温度的一直升高
D.蚊香器是通过调节热敏电阻Rt的电功率来实现恒温的
【答案】D
【详解】解:A.R0是保险丝,当电路中的电流异常过大时,保险丝电阻R0会过热烧断,从而起到保护作用,所以保险丝电阻R0与热敏电阻Rt应串联,才能起到保护作用,故A错误,不符合题意;
B.根据图像可知,热敏电阻Rt在很低的温度时,其接入电路中的电阻变小,电路中电流变大,此时保险丝起到保护作用,故B错误,不符合题意;
C.根据图像可知,热敏电阻Rt的阻值随温度的升高,先降低,再升高,最后降低,不是一直增大,故C错误,不符合题意;
D.根据题意可知,蚊香器能够实现恒温,由可知,电压相同,温度不同,电阻不同,热敏电阻Rt的电功率不同,所以,蚊香器是通过调节热敏电阻Rt的电功率来实现恒温的,故D正确,符合题意。
故选:D。
12.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V”字样,电流表选0﹣0.6A量程,电压表选0﹣15V量程,闭合开关S,在保证电路安全情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定功率0.6W
B.电源电压为18V
C.电路电流为0.5A时,滑动变阻器连入电路的阻值为24Ω
D.若将电压表量程换为0﹣3V,电路的总功率变化范围为4.5W﹣7.5W
【答案】C
【详解】解:A、由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。通过灯泡的电流为0.6A时,其两端的电压为6V,则小灯泡的额定功率PL=UIL=6V×0.6A=3.6W,故A错误;B.当电路中的电流为0.6A时,灯泡两端的电压为6V,由图丙可知,变阻器接入电路中的电阻R=15Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压U=UL+IR=6V+0.6A×15Ω=15V,故B错误;C、当电流表示数为0.5A时,由图乙可知此时电压表示数为3V,即L两端的电压为U′L=3V,由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压为:U′R=U﹣U′L=15V﹣3V=12V,则滑动变阻器的阻值为:,故C正确;
D、若将电压表量程换为0~3V,当电路中电流最大时,电压表示数也最大,此时滑动变阻器接入电阻最小,由图乙可知,通过灯泡即电路中的电流I'=0.5A,此时滑动变阻器两端的电压U′滑=U﹣U′L=15V﹣3V=12V,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为:,电路的最大功率为Pmax=UImax=15V×0.5A=7.5W,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,由图丙可知,变阻器接入电路中的最大阻值50Ω,此时电路的最小功率为Pmin=UImin=15V×0.28A=4.2W,电路的总功率范围4.2W~7.5W,故D错误。
故选C。
13.国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图所示,下列说法正确的是( )
A.CO2经过冷凝器时吸收热量
B.CO2经过冷凝器时发生凝华
C.CO2经过膨胀阀时发生升华
D.CO2经过蒸发器时吸收热量
【答案】D
【详解】解:
AB、CO2经过冷凝器时由气态变成液态,发生了液化现象,液化放热,故A、B错误;
C、由图可知,液态CO2经过膨胀阀后一部分变为气态CO2,则此过程中发生了汽化现象,故C错误;
D、CO2经过蒸发器时由液态变成了气态,发生了汽化现象,汽化吸热,故D正确。
故选:D。
14.下列关于家庭电路与安全用电的说法正确的是( )
A.更换家庭电路中的灯泡前,不用断开电源开关
B.熔丝熔断后,可用铜丝代替熔丝接入电路
C.只要不同时接触火线和零线就不会发生触电事故
D.一旦发生触电事故,应立即切断电路或用绝缘体将电线挑开
【答案】D
【详解】解:A、更换家庭电路中的灯泡前,断开电源开关能避免人体接触带电部分,防止触电事故发生,故A错误。
B、熔丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成,电流过大时会自动熔断以保护电路;铜丝熔点高,电流过大时无法及时熔断,起不到保护作用,因此不能用铜丝代替熔丝,故B错误。
C、触电事故包含“单线触电”和“双线触电”,即使不同时接触火线和零线,“单线触电”也会引发危险,故C错误。
D、发生触电事故时,立即切断电路可停止电流供应;用绝缘体将电线挑开,能避免施救者因直接接触电线而触电,这是科学合理的急救方式,故D正确。
故选:D。
15.将如图甲所示的电热水壶,接入家庭电路中单独工作时,观察到电能表(图乙),转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水壶的说法不正确的是( )
A.电能表此时的示数是1212KW•h
B.该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过4400W
C.电热水壶的实际功率是600W
D.若电热水壶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间是并联的
【答案】A
【详解】解:
A、由图知,该电能表此时示数为121.2kW•h,故A错误,符合题意;
B、由表盘信息可知,电能表允许通过的最大电流I=20A,工作电压为220V,该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率:P=UI=220V×20A=4400W,故B正确,不符合题意;
C、600revs/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转600转,
则转6转时电热水壶消耗的电能:WkW•h=0.01kW•h,
电热水壶的实际功率:P0.6kW=600W,故C正确,不符合题意;
D、若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间互不影响,是并联的,故D正确,不符合题意。
故选:A。
二.填空题(共5小题,每空1分,共18分)
16.“白炽灯照亮了20世纪,而LED灯将照亮21世纪”,2014年度诺贝尔物理学奖授予三位科学家,以表彰他们在发明一种新型高效节能光源方面的贡献,即高效蓝色发光二极管(LED)
(1)传统的光源——白炽灯,它主要利用电流钨丝的 热 效应(“热”、“磁”、“化学”)来发光,钨丝在高温下变细,灯丝的电阻会变 大 ,(“大”、“小”)使得灯泡的亮度变暗,实际电功率变 小 (“大”、“小”)寿命大约为1000小时,而LED灯的寿命可以达到10万小时,LED灯具有更加持久且高效的优点。
(2)蓝色发光二极管的问世使得照亮世界的白色光源成为可能,电功率为4W的白光LED灯的亮度相当于功率为40W白炽灯的亮度,一个“5V,20000mA•h”的充电宝最多可以让电功率为4W的白光LED灯正常工作 25 h。在标准状况下和不计热量损失的情况下,1度电能使10kg的水从20℃升高到 100 ℃。
(3)小华利用蓝色发光二极管设计成如图所示的交流开关指示灯,其中灯泡L标有“220V 110W”字样,电阻R的阻值为100000Ω,LED只是起到指示的作用,不考虑它的电阻和分压作用。当开关闭合时,LED灯 无 (选填“有”、“无”)电流通过,此时灯泡的电阻为 440 Ω。
(4)当开关断开时,该电路的实际功率约为 0.5 W。(保留一位小数)
【答案】(1)热;大;小;(2)25;100;(3)无;440;(4)0.5。
【详解】解:(1)电流通过钨丝时,钨丝将电能转化为内能,所以钨丝是利用电流的热效应来发光的;
钨丝在高温下变细,钨丝的材料、长度相同,由于钨丝的横截面积变小,则电阻变大;
由于电源电压不变,根据P可知,由于灯丝的电阻变大,则灯泡的实际功率变小;
(2)充电宝储存的电能:W=UIt=5V×20000×10﹣3A×3600s=3.6×105J,
由P可知,灯正常工作的时间:t′9×104s=25h;
不计热量损失,水吸收的热量Q吸=1kW•h=3.6×106J,
由Q吸=cmΔ可知,水的末温:t末t020℃≈105℃,
由于一个标准大气压下,水的沸点是100℃,而且水沸腾时,继续吸热,温度保持不变,所以水最终的温度为100℃;
(3)由图可知,当开关闭合时,LED灯所在的支路被短路,所以此时LED灯没有电流通过;
由P可知,灯泡的电阻:RL440Ω;
(4)当开关断开时,电阻R、LED灯和灯泡串联,由于LED只是起到指示的作用,不考虑它的电阻和分压作用,所以此时电路中的总电阻:R总=R+RL=100000Ω+440Ω=100440Ω,
则此时该电路的实际功率:P实0.5W。
故答案为:(1)热;大;小;(2)25;100;(3)无;440;(4)0.5。
17.我国承诺,到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,低碳环保事例已体现在方方面面。如图所示为一种新型的供暖方式一碳纤维电地暖。碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,经两端加压导电,使电能迅速转化为内能,通过 红外线 (选填“红外线”或“紫外线”)辐射散发热量,达到取暖效果,碳纤维是 导体 (选填“绝缘体”或“导体”)。
【答案】红外线;导体。
【详解】解:碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,经两端加压导电,使电能迅速转化为内能,此时碳纤维温度升高,通过红外线辐射散发热量,达到取暖效果;同时也说明碳纤维能导电,故碳纤维是导体。
故答案为:红外线;导体。
18.如图,用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,把塑料丝往空中抛出呈章鱼状,将塑料管放在下方,可以让塑料丝悬在空中,是由于塑料管与塑料丝带同种电荷相互 排斥 ,摩擦后塑料丝带负电是因为塑料丝 得到 电子。
【答案】排斥;得到。
【详解】解:用易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,摩擦后塑料丝得到电子带负电。把塑料丝往空中抛出呈章鱼状,将塑料管放在下方,可以让塑料丝悬在空中,是由于塑料管与塑料丝带同种电荷相互排斥。
故答案为:排斥;得到。
19.如图所示,科技小组自制了一个“树叶水罗盘”,他们将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待其静止后发现树叶的尖端总是指向南方。
(1)针尖相当于磁针的 南 极;磁针有这样的指向性,是因为它受到 地磁场 的作用。
(2)用手机导航时,手机与通信卫星通过 电磁波 来传递信息。手机消耗的电能是 二 次能源。
【答案】(1)南;地磁场;
(2)电磁波;二。
【详解】解:(1)地球本身就是一个大磁体,地理的南极附近是地磁场的北极,地理的北极附近是地磁场的南极。针尖总指向南方,就说明针尖是磁针的南(S)极。磁针有这样的指向性,是因为它受到地磁场的作用。
(2)手机和通信卫星之间隔着真空的太空,声波无法在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播,所以手机和卫星之间靠电磁波来传递导航、通信的信号。
能源分为一次能源和二次能源。一次能源是直接从自然界获取的(比如煤炭、石油、太阳能、风能),而电能不能直接从自然界得到,需要通过燃烧煤炭发电、水力发电、太阳能发电等方式,把一次能源转化而来,所以电能属于二次能源。
故答案为:(1)南;地磁场;
(2)电磁波;二。
20.小方用镊子夹取一块干冰(固态二氧化碳)放入装有常温水的烧杯中,如图,水立刻剧烈“沸腾”起来,产生大量的气泡。该过程中干冰发生了 升华 ,烧杯周围出现白雾,是空气中的水蒸气遇冷 液化 形成的小水滴。(以上两空均填物态变化名称)
【答案】升华;液化。
【详解】解:干冰升华,吸收大量的热,使空气中的水蒸气有的凝结成无数的小水珠,形成云雾缭绕的景象;有的直接凝华成霜附着在容器表面上。
故答案为:升华;液化。
三.实验探究题(共5小题34分)
21.在“探究水沸腾时的温度变化特点”的实验中:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(1)如图1甲所示,在组装器材时,应先固定 铁圈B (选填“铁圈A”或“铁圈B”);
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在表格中,请根据表格数据在图1乙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线;
(3)由实验数据可以得到:水沸腾时的温度是 98 ℃,此时当地大气压 低于 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(4)小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图2甲、乙所示,则图 甲 (选填“甲”或“乙”)是水沸腾时的情况。水在沸腾过程中的特点是:吸热,但温度 不变 (选填“升高”、“不变”或“降低”);
(5)小明和小红虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图象如图3甲所示,a、b两种图象不同的原因是水的 质量 (选填“初温”或“质量”)不同;
(6)取走酒精灯,将装有海波的大试管放入上面实验的热水中(如图3乙)。这种加热方法叫做“水浴法”,好处是 使物质受热均匀 ;
(7)根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象(如图3丙)。由图象可知,在第8min时,大试管内的海波处于 固液共存 (选填“固”、“液”或“固液共存”)态。
【答案】(1)铁圈B;(2)见解答图;(3)98;低于;(4)甲;不变;(5)质量;(6)使物质受热均匀;(7)固液共存。
【详解】解:(1)组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度自下而上安装,先固定铁圈B,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定铁圈A,这样可以避免重复调整;
(2)描点作图如下:
;
(3)由表格中数据知,从4到7分钟,水的温度保持98℃不变,可以看出水的沸点是98℃;1个标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,沸点越低,此时当地的大气压低于1个标准大气压;
(4)沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小,沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大,则图甲是水沸腾时的情况;水沸腾时,继续吸热,温度保持不变;
(5)由图可知,两次实验中水的初温相同,沸腾时水的沸点也相同,则水沸腾所用时间不同的原因是水的质量不同;
(6)在做“海波熔化”的实验时,将装有海波的大试管放入上面实验的沸水中并取走酒精灯,这种加热方法叫水浴法,它的好处是物质受热均匀;
(7)由图象可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态;海波在熔化过程中吸热,但温度不变,是晶体。
故答案为:(1)铁圈B;(2)见解答图;(3)98;低于;(4)甲;不变;(5)质量;(6)使物质受热均匀;(7)固液共存。
22.在学习了“怎样产生感应电流”后,小明同学在课后重新组装好实验装置(如图所示)进行实验。
(1)小明连接好电路后,就立刻把导体棒ab沿上下、左右、前后运动,发现电流计的指针始终不动,经检查,各处接线完好,则他实验过程中可能出现的问题是 开关未闭合 ,由此小明得出产生感应电流必备的一个条件是 电路要闭合 。
(2)小明改正错误后,让悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动或斜着运动时发现电流计指针发生偏转,而上下运动时指针不偏转,由此小明总结得出当闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫 电磁感应 。
(3)下列电器中,也是应用该原理工作的是 C (填字母)。
A.电铃
B.电风扇
C.动圈式话筒
D.扬声器
(4)如果将电流计换成 电源 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
(5)细心的小明发现:当导体棒ab由向左运动改为向右运动时,电流计指针偏转方向也随之改变,于是他提出自己的猜想:产生的感应电流的方向与 切割磁感线方向 有关。
【答案】(1)开关未闭合;电路要闭合;(2)切割磁感线;电磁感应;(3)C;(4)电源;(5)切割磁感线方向。
【详解】解:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。导体棒ab沿水平方向左右运动,导体棒切割磁感线,应该有感应电流产生,发现电流计的指针始终不动,说明电路没有接通,经检查,各处接线完好,则应是开关未闭合;由此可以得出要想产生感应电流必备的一个条件是电路要闭合。
(2)让悬挂着的导体棒ab上下运动时,此时导体未做切割磁感线运动,指针不偏转,说明此时未产生感应电流,说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中就会产生感应电流,这个现象叫电磁感应现象。
(3)A.电铃利用的是电磁铁的性质,通电时有磁性,断电时无磁性,故A不符合题意;
B.电风扇可以转动,是因为它的主要构造是电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的,故B不符合题意;
C.动圈式话筒就是因为声音的振动使话筒的膜片振动带动线圈运动而切割磁感线,产生与振动相应的电流,然后再通过扬声器还原成声音,是根据电磁感应原理工作的,故C符合题意;
D.扬声器是因为线圈中通过变化的电流,从而使它受到磁场力忽大忽小,所以引起膜片的振动,而产生声音,它是利用电流在磁场中受力的原理工作的,故D不符合题意。
故选C。
(4)探究磁场对通电导体的作用,电路中需要有电流,也就是要有电源,因此应把电流计换成电源。
(5)当导体棒ab由向左运动改为向右运动时,电流计指针偏转方向也随之改变,说明产生感应电流的方向发生改变,可得出:产生的感应电流的方向与切割磁感线的方向有关。
故答案为:(1)开关未闭合;电路要闭合;(2)切割磁感线;电磁感应;(3)C;(4)电源;(5)切割磁感线方向。
23.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)实验中通过观察 U形管液面高度差 来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是 ①② (多选,填序号);
①探究液体压强的特点;
②比较不同物质的吸热本领;
③探究电流与电压、电阻的关系;
④用水波理解声波。
(2)闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下, 电阻 越大,产生的热量越多;
(3)乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的 电流 不同;
(4)乙图中,若只将R3换成15Ω的电阻,通电5min后左边空气盒内电阻R1产生热量与右边空气盒内电阻R2产生热量之比是 16:9 ;
(5)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因是: R3断路 。
【答案】(1)U形管液面高度差;①②;(2)电阻;(3)电流;(4)16:9;(5)R3断路。
【详解】解:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,实验中通过观察U形管液面高度差来反映电阻产生热量的多少,液面高度差越大说明容器中产生的热量越多,运用了转换法。
①探究液体压强的特点,通过U形管中液面高度差反映液体压强大小,运用了转换法;
②比较不同物质的吸热本领,通过温度计示数变化反映物质吸热多少,运用了转换法;
③探究电流与电压、电阻的关系,运用了控制变量法;
④用水波理解声波,运用了类比法。
故选:①②。
(2)由图甲可知,闭合开关,两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流相同,通电时间相同,右侧电阻丝阻值较大,观察到右侧液面高于左侧液面,说明右侧电阻大产生的热量多,故表明在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(3)由图乙可知,电阻R3与R2并联,再与R1串联,且三个电阻相等,则经过R1的电流等于经过R2和R3的电流,因此通过R1、R2的电流是不同的,故R3与R2并联,目的是使通过R1和R2的电流不同。
(4)由图分析可知,R3与R2并联,再与R1串联,根据并联电路电压特点可知,R3与R2两端电压相等,即U2=U3,由欧姆定律可得,通过R2的电流
通过R3的电流
则通过R1的电流
根据焦耳定律Q=I2Rt,可知通电时间相同,电阻大小相同,则
(5)利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,说明左右两侧产生的热量相同,因为R1和R2的电阻相等,通电时间相同,且产生的热量相同,说明通过两个电阻的电流相同,即R3中没有电流,故可能是电阻R3断路了。
故答案为:(1)U形管液面高度差;①②;(2)电阻;(3)电流;(4)16:9;(5)R3断路。
24.实验小组为了测量额定电压为2.4V的小灯泡L正常发光时的电阻和额定功率,设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器满足实验要求。
(1)连接好电路进行“试触”时,电压表指针偏向电压表“0”刻度线左侧没有刻度的位置,原因是 电压表的正负接线柱接反了 。
(2)排除故障后连接电路,按照正确操作进行实验,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电压表示数为2.2V,为使小灯泡L正常发光,他们应将滑动变阻器的滑片P向 B (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为2.4V。
(3)当小灯泡L正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡L正常发光时的电阻为 10 Ω,小灯泡L的额定功率为 0.576 W。
(4)经过多次实验,实验小组的同学了解到灯泡灯丝电阻的大小会随温度的升高而增大,为了减小测量电阻和额定功率时的误差,可以采取的措施是: 尽量缩短进行实验的时间 。
(5)实验结束后,实验小组的同学查阅资料了解到,实际使用电压表测量某段电路两端电压时,并不是没有电流通过电压表,只是通过电压表的电流很小,通常情况下忽略了。若考虑使用电压表时有电流通过电压表,按照上述方法测量小灯泡L正常发光时的电阻值与真实值相比 偏小 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)电压表的正负接线柱接反了;(2)B;(3)10;0.576;(4)尽量缩短进行实验的时间;(5)偏小。
【详解】解:(1)连接好电路进行“试触”时,电压表指针偏向电压表“0”刻度线左侧没有刻度的位置,电流从电压表负接线柱流入了,原因是 电压表的正负接线柱接反了。
(2)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电压表示数为2.2V,灯在额定电压下正常发光,为使小灯泡L正常发光,要增大灯的电压减小变阻器的电压,由分压原理,要减小变阻器连入电路的电阻,他们应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,直到电压表示数为2.4V。
(3)当小灯泡L正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,小灯泡L正常发光时的电阻为
R10Ω,
小灯泡L的额定功率为
P=UI=2.4V×0.24A=0.576 W;
(4)为了减小测量电阻和额定功率时的误差,可以采取的措施是:尽量缩短进行实验的时间,从而减小因电阻变大对实验影响。
(5)若考虑使用电压表时有电流通过电压表,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过灯的实际电流,按照上述方法测量小灯泡L正常发光时的电阻值与真实值相比偏小。
故答案为:(1)电压表的正负接线柱接反了;(2)B;(3)10;0.576;(4)尽量缩短进行实验的时间;(5)偏小。
25.为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小聪和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)本实验主要应用的物理研究方法为 控制变量法 ;连接电路前,应将开关 断开 ;
(2)小聪按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为 C (选填答案序号);
A.电流表处存在断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R断路
(3)小聪根据实验数据绘制的I﹣U图象,如图乙所示,分析图象初步得到结论: 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的I﹣U图象如丙图所示,发现图象并不是一条直线,原因是 灯丝的温度升高,灯丝电阻变大 ;
(5)做完该实验后,小聪又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,为了保证完成该实验,小聪能选取的定值电阻两端的电压范围是 2V﹣3V 。
【答案】(1)控制变量法;断开;(2)C;(3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)灯丝的温度升高,灯丝电阻变大;(5)2V﹣3V。
【详解】解:(1)导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,探究电流与导体两端电压的关系,需要导体的电阻不变,本实验运用了控制变量法;
为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障为定值电阻R断路,故选:C;
(3)由图乙可知,I﹣U图像是经过原点的直线,所以,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,是因为小灯泡灯丝的电阻是变化的,灯丝电压的升高时,灯丝的温度升高,灯丝电阻变大;
(5)研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U总﹣UV=6V﹣UV,
根据分压原理有:,
即,
因定值电阻两端的电压即电压表示数UV为定值,等式左边为一定值,故右边也为一定值,
故当定值电阻取最大时,变阻器连入电路中的电阻最大时,
,
解得:UV=2V,
所以为完成实验,定值电阻两端的最低电压为2V;
电流表的量程为0.6A,当接入阻值为5Ω时,定值电阻两端电压UV=IR=0.6A×5Ω=3V,定值电阻两端电压最大为3V。
故答案为:(1)控制变量法;断开;(2)C;(3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)灯丝的温度升高,灯丝电阻变大;(5)2V﹣3V。
四.综合应用题(共3小题18分)
26.随着国民经济的发展,汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km,消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有28%用来驱动汽车做有用功,所用汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.75×103kg/m3,求:
(1)这些汽油的质量;
(2)这些汽油用来驱动这辆轿车做的有用功;
(3)这辆轿车匀速行驶时受到的阻力。
【答案】(1)消耗汽油的质量是7.5kg;
(2)汽车做的有用功为9.66×107J;
(3)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N
【详解】解:
(1)消耗汽油的体积:V=10L=10dm3=10×10﹣3m3,
由ρ可得,行驶100km消耗汽油的质量:
m=ρV=0.75×103kg/m3×10×10﹣3m3=7.5kg;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=7.5kg×4.6×107J/kg=3.45×108J;
根据η可得用来驱动汽车做的有用功:
W=ηQ放=28%×Q放=28%×3.45×108J=9.66×107J,
(3)由W有用=Fs得轿车的牵引力:F966N;
又因为轿车匀速行驶,牵引力和阻力是一对平衡力,所以轿车受到的阻力:f=F=966N。
答:(1)消耗汽油的质量是7.5kg;
(2)汽车做的有用功为9.66×107J;
(3)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N。
27.如图甲所示的是智能多功能热菜板,该热菜板有“高温挡”、“中温挡”、“低温挡”三种加热功能,其电路原理如图乙所示。通过开关S1和S2的不同接法组合,实现三挡加热功能,R1、R2均为加热定值电阻,已知“高温挡”的功率为440W,“中温挡”的功率为220W。求:
(1)S1闭合,S2接b时的正常工作电流为多少?
(2)热菜板在“低温挡”正常工作时的功率为多少?
(3)某次使用时,断开家中其他所有用电器后,先让热菜板以“高温挡”工作110s,后转“低温挡”工作440s,观察到标有“1800r/(kW•h)”的电能表转盘在这550s内转了40转,热菜板工作的实际电压是多少?
【答案】(1)S1闭合,S2接b时的正常工作电流为1A;
(2)热菜板在“低温挡”正常工作时的功率为110W;
(3)热菜板工作的实际电压是200V。
【详解】解:当S1闭合,S2拨到a时,R1、R2并联;当S1断开,S2拨到a时,R1、R2串联;当S1闭合,S2拨到b时,电路为R1的简单电路;
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由P=UI可知,R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,热菜板为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,热菜板为低温挡;电路为R1的简单电路时,热菜板为中温挡;
(1)S1闭合,S2接b时,电路为R1的简单电路,热菜板为中温挡,由P=UI可知,此时正常工作电流:I中温1A;
(2)由P=UI可知,中温挡时电路的电阻:R中温220Ω,
因为中温挡时,电路为R1的简单电路,所以R1的阻值:R1=R中温=220Ω,
因为电路的总功率等于所有用电器的功率之和,所以电阻R2的功率为:P2=P高﹣P中=440W﹣220W=220W,
则R2的电阻:R2220Ω,
因为热菜板在“低温挡”时,R1、R2串联,所以低温挡的功率:P110W;
(3)电能表上标有“1800r/(kW•h)”的字样,表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转1800转,
电能表的转盘转40转时,热菜板消耗的电能:WkW•h3.6×106J=8×104J,
热菜板以“高温挡”工作时,R1和R2并联,R并110Ω,工作110s消耗的电能:
W1t1110s,
热菜板以“低温挡”工作时,R1和R2串联,R串=220Ω+220Ω=440Ω,工作440s消耗的电能:
W2t2440s,
由题知,W1+W2=W=8×104J,
即110s440s=8×104J,
解得:U实=200V。
答:(1)S1闭合,S2接b时的正常工作电流为1A;
(2)热菜板在“低温挡”正常工作时的功率为110W;
(3)热菜板工作的实际电压是200V。
28.阅读短文,回答问题。
智能电加热眼罩
近几年,近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素,为有效保护眼睛,降低近视率,目前市场上推出一款电加热眼罩(如图甲),对缓解眼疲劳有一定效果。电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝,PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示,PTC加热丝两端与金属导线相连,形成网状结构,由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示,当温度达到40℃时,PTC加热丝的发热功率等于散热功率(即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等),温度保持不变,从而实现智能控温。
(1)PTC是 半导体 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料。
(2)如图乙所示的加热电路,PTC加热丝的连接方式是 并 联,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA > IB(选填“>”“<”或“=”)。
(3)将电加热眼罩的电路开关闭合,其功率随时间变化的图像最可能是 C (填字母)。
(4)电加热眼罩电路的最大发热功率为 9 W,当温度为40℃时,通电5min,电加热眼罩电路消耗的电能为 108 J。
【答案】(1)半导体;(2)并;>;(3)C;(4)9;1080。
【详解】解:(1)由题意可知,PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,因此PTC是半导体材料;
(2)由图可知,各条PTC加热丝互不影响,故PTC加热丝之间是并联的;
因为PTC加热丝是并联的,并联的PTC加热丝越多,电流越大,故IA>IB;
(3)由图丙可知,PTC加热丝的阻值随温度的升高,先变小后变大,当温度达到40℃时,PTC加热丝的发热功率等于散热功率,温度保持不变,电阻不变,由知温度达到40℃后,功率不在变化,所以其功率先变大后变小再不变,故C图符合题意;
(4)由图乙知,当温度为30℃,没跟PTC丝的电阻为40Ω,
所以最大发热功率为P大9W,
当温度是40℃时,每根电阻丝的电阻100Ω,所以通电5min消耗的总电能W101080J
故答案为:(1)半导体;(2)并;>;(3)C;(4)9;1080。
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山东省临沂市2025-2026学年九年级上学期期末物理自测模拟卷(六)
考试范围:沪科版九年级物理全一册;考试时间:90分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一.单项选择题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108km/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时长
2.如图所示,北京时间2025年4月1日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将互联网技术试验卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。下列关于火箭发射的说法中正确的是( )
A.火箭点火升空过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相同
B.火箭使用液氢作为燃料,主要是因为液氢的密度比较小
C.火箭的外壳与大气摩擦生热创造了能量,不遵循能量守恒定律
D.火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值会减小
3.如图甲所示的邛窑省油灯是中国彩灯博物馆馆藏的宋代灯具类文物,采用夹层中空结构设计,通过注水降低油温实现省油功能,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。下列说法正确的是( )
A.点燃省油灯进行照明时,夹层中水的温度升高,内能增大
B.灯油燃烧过程中,内能转化为化学能
C.点燃省油灯,夹层中的水温升高,含有的热量增多
D.在灯油燃烧的过程中,灯油的热值逐渐变小
4.小明想验证“并联电路中的电流关系”,组装了如图的电路,器材完好,导线与接线柱接触良好,小芳提示电路连接有问题,关于这个电路下列说法错误的是( )
A.连接电路时,开关应处于断开状态
B.为完成实验,可将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上
C.改正成正确的电路后,实验装置相比于只用一个电流表,其中一个优点是实验操作比较方便快捷
D.改正成正确的电路后,闭合开关后观察到灯L2发光,灯L1不发光,则电路的故障可能是L1发生了短路
5.用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是( )
A.液体A与B的比热容之比为2:3
B.液体A与B的比热容之比为1:2
C.加热相同时间,液体B吸收的热量比A吸收的热量多
D.液体A和B升高相同的温度,A吸收的热量较多
6.如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”,铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理南方
C.通电螺线管外C点的磁场方向向左
D.通电螺线管能在任意位置静止
7.用同种材料制成的粗细均匀的某段金属丝,忽略温度的影响,对其电阻变化的说法正确的是( )
A.将金属丝对折后接入电路,其阻值变小
B.将金属丝均匀拉长后接入电路,其阻值变小
C.将金属丝截取一半长度后接入电路,其阻值变大
D.当金属丝两端的电压增加时,其阻值变大
8.智能手机的屏幕亮度既可以自动调节,也可以手动调节。其内部模拟电路如图所示,电源电压恒定,当S、S1闭合时,可实现单独手动调节;当S闭合,S1断开,既可以手动调节,也可以自动调节。光敏电阻的阻值会随光照的变强而减小。当S闭合,S1断开时,不考虑灯泡电阻随温度的变化,下列说法中正确的是( )
A.使用环境的光照强度不变时,向右移动滑片P,电压表的示数变小
B.使用环境的光照强度变弱时,向右移动滑片P,可实现灯泡的实际功率不变
C.保持滑片P位置不变可实现智能调节,光照变强时,电压表的示数变大
D.保持滑片P位置不变可实现智能调节,光照变弱时,电压表与电流表示数之比变小
9.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关S,待弹簧测力计示数稳定后,将变阻器R的滑片缓慢向左滑动,在此过程中下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计示数变大 B.电磁铁上端为N极
C.电压表示数变大,电流表示数变小 D.电压表示数变小,电流表示数变大
10.如图甲所示,将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,放入盛有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.图甲中的实验装置,安装时应按照“由下到上”的顺序
B.图甲中两试管放在盛有水的烧杯中加热,可以使冰和石蜡受热均匀
C.由图乙可知,A图线对应的物质是冰
D.由图乙可知,A图线对应的物质在2﹣6min内没有吸收热量
11.如图﹣1所示,家用液体电蚊香器正常工作时,能在107℃恒温状态下让蚊香液均匀散发驱蚊。蚊香器电路的核心元件是电热陶瓷热敏电阻Rt,图﹣2是Rt阻值大小在某一区间随温度变化的特性曲线。R0是保险丝,当电路中的电流异常过大时,保险丝电阻R0会过热烧断,从而起到保护作用。下列说法正确的是( )
A.蚊香器的电路中,保险丝电阻R0与热敏电阻Rt应并联
B.保险丝主要是防止热敏电阻Rt在较高温度时出现电流异常过大而起到保护作用
C.热敏电阻Rt的阻值随温度的一直升高
D.蚊香器是通过调节热敏电阻Rt的电功率来实现恒温的
12.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V”字样,电流表选0﹣0.6A量程,电压表选0﹣15V量程,闭合开关S,在保证电路安全情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定功率0.6W
B.电源电压为18V
C.电路电流为0.5A时,滑动变阻器连入电路的阻值为24Ω
D.若将电压表量程换为0﹣3V,电路的总功率变化范围为4.5W﹣7.5W
13.国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图所示,下列说法正确的是( )
A.CO2经过冷凝器时CO2经过冷凝器时吸收热量热量
B.CO2经过冷凝器时发生凝华
C.CO2经过膨胀阀时发生升华
D.CO2经过蒸发器时吸收热量
14.下列关于家庭电路与安全用电的说法正确的是( )
A.更换家庭电路中的灯泡前,不用断开电源开关
B.熔丝熔断后,可用铜丝代替熔丝接入电路
C.只要不同时接触火线和零线就不会发生触电事故
D.一旦发生触电事故,应立即切断电路或用绝缘体将电线挑开
15.将如图甲所示的电热水壶,接入家庭电路中单独工作时,观察到电能表(图乙),转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水壶的说法不正确的是( )
A.电能表此时的示数是1212KW•h
B.该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过4400W
C.电热水壶的实际功率是600W
D.若电热水壶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间是并联的
二.填空题(5小题,每空1分共18分)
16.“白炽灯照亮了20世纪,而LED灯将照亮21世纪”,2014年度诺贝尔物理学奖授予三位科学家,以表彰他们在发明一种新型高效节能光源方面的贡献,即高效蓝色发光二极管(LED)
(1)传统的光源——白炽灯,它主要利用电流钨丝的 效应(“热”、“磁”、“化学”)来发光,钨丝在高温下变细,灯丝的电阻会变 ,(“大”、“小”)使得灯泡的亮度变暗,实际电功率变 (“大”、“小”)寿命大约为1000小时,而LED灯的寿命可以达到10万小时,LED灯具有更加持久且高效的优点。
(2)蓝色发光二极管的问世使得照亮世界的白色光源成为可能,电功率为4W的白光LED灯的亮度相当于功率为40W白炽灯的亮度,一个“5V,20000mA•h”的充电宝最多可以让电功率为4W的白光LED灯正常工作 h。在标准状况下和不计热量损失的情况下,1度电能使10kg的水从20℃升高到 ℃。
(3)小华利用蓝色发光二极管设计成如图所示的交流开关指示灯,其中灯泡L标有“220V 110W”字样,电阻R的阻值为100000Ω,LED只是起到指示的作用,不考虑它的电阻和分压作用。当开关闭合时,LED灯 (选填“有”、“无”)电流通过,此时灯泡的电阻为 Ω。
(4)当开关断开时,该电路的实际功率约为 W。(保留一位小数)
17.我国承诺,到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,低碳环保事例已体现在方方面面。如图所示为一种新型的供暖方式一碳纤维电地暖。碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,经两端加压导电,使电能迅速转化为内能,通过 (选填“红外线”或“紫外线”)辐射散发热量,达到取暖效果,碳纤维是 (选填“绝缘体”或“导体”)。
18.如图,用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,把塑料丝往空中抛出呈章鱼状,将塑料管放在下方,可以让塑料丝悬在空中,是由于塑料管与塑料丝带同种电荷相互 ,摩擦后塑料丝带负电是因为塑料丝 电子。
19.如图所示,科技小组自制了一个“树叶水罗盘”,他们将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待其静止后发现树叶的尖端总是指向南方。
(1)针尖相当于磁针的 极;磁针有这样的指向性,是因为它受到 的作用。
(2)用手机导航时,手机与通信卫星通过 来传递信息。手机消耗的电能是 次能源。
20.小方用镊子夹取一块干冰(固态二氧化碳)放入装有常温水的烧杯中,如图,水立刻剧烈“沸腾”起来,产生大量的气泡。该过程中干冰发生了 ,烧杯周围出现白雾,是空气中的水蒸气遇冷 形成的小水滴。(以上两空均填物态变化名称)
三.实验探究题(共5小题34分)
21.在“探究水沸腾时的温度变化特点”的实验中:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(1)如图1甲所示,在组装器材时,应先固定 (选填“铁圈A”或“铁圈B”);
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在表格中,请根据表格数据在图1乙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线;
(3)由实验数据可以得到:水沸腾时的温度是 ℃,此时当地大气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(4)小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图2甲、乙所示,则图 (选填“甲”或“乙”)是水沸腾时的情况。水在沸腾过程中的特点是:吸热,但温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);
(5)小明和小红虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图象如图3甲所示,a、b两种图象不同的原因是水的 (选填“初温”或“质量”)不同;
(6)取走酒精灯,将装有海波的大试管放入上面实验的热水中(如图3乙)。这种加热方法叫做“水浴法”,好处是 ;
(7)根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象(如图3丙)。由图象可知,在第8min时,大试管内的海波处于 (选填“固”、“液”或“固液共存”)态。
22.在学习了“怎样产生感应电流”后,小明同学在课后重新组装好实验装置(如图所示)进行实验。
(1)小明连接好电路后,就立刻把导体棒ab沿上下、左右、前后运动,发现电流计的指针始终不动,经检查,各处接线完好,则他实验过程中可能出现的问题是 ,由此小明得出产生感应电流必备的一个条件是 。
(2)小明改正错误后,让悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动或斜着运动时发现电流计指针发生偏转,而上下运动时指针不偏转,由此小明总结得出当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫 。
(3)下列电器中,也是应用该原理工作的是 (填字母)。
A.电铃
B.电风扇
C.动圈式话筒
D.扬声器
(4)如果将电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
(5)细心的小明发现:当导体棒ab由向左运动改为向右运动时,电流计指针偏转方向也随之改变,于是他提出自己的猜想:产生的感应电流的方向与 有关。
23.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)实验中通过观察 来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是 (多选,填序号);
①探究液体压强的特点;
②比较不同物质的吸热本领;
③探究电流与电压、电阻的关系;
④用水波理解声波。
(2)闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下, 越大,产生的热量越多;
(3)乙图中R3与R2并联,目的是使通过R1与R2的 不同;
(4)乙图中,若只将R3换成15Ω的电阻,通电5min后左边空气盒内电阻R1产生热量与右边空气盒内电阻R2产生热量之比是 ;
(5)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因是: 。
24.实验小组为了测量额定电压为2.4V的小灯泡L正常发光时的电阻和额定功率,设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器满足实验要求。
(1)连接好电路进行“试触”时,电压表指针偏向电压表“0”刻度线左侧没有刻度的位置,原因是 。
(2)排除故障后连接电路,按照正确操作进行实验,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电压表示数为2.2V,为使小灯泡L正常发光,他们应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为2.4V。
(3)当小灯泡L正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡L正常发光时的电阻为 Ω,小灯泡L的额定功率为 W。
(4)经过多次实验,实验小组的同学了解到灯泡灯丝电阻的大小会随温度的升高而增大,为了减小测量电阻和额定功率时的误差,可以采取的措施是: 。
(5)实验结束后,实验小组的同学查阅资料了解到,实际使用电压表测量某段电路两端电压时,并不是没有电流通过电压表,只是通过电压表的电流很小,通常情况下忽略了。若考虑使用电压表时有电流通过电压表,按照上述方法测量小灯泡L正常发光时的电阻值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
25.为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小聪和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)本实验主要应用的物理研究方法为 ;连接电路前,应将开关 ;
(2)小聪按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为 (选填答案序号);
A.电流表处存在断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R断路
(3)小聪根据实验数据绘制的I﹣U图象,如图乙所示,分析图象初步得到结论: ;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的I﹣U图象如丙图所示,发现图象并不是一条直线,原因是 ;
(5)做完该实验后,小聪又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,为了保证完成该实验,小聪能选取的定值电阻两端的电压范围是 。
四.综合应用题(3小题共18分)
26.随着国民经济的发展,汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km,消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有28%用来驱动汽车做有用功,所用汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.75×103kg/m3,求:
(1)这些汽油的质量;
(2)这些汽油用来驱动这辆轿车做的有用功;
(3)这辆轿车匀速行驶时受到的阻力。
27.如图甲所示的是智能多功能热菜板,该热菜板有“高温挡”、“中温挡”、“低温挡”三种加热功能,其电路原理如图乙所示。通过开关S1和S2的不同接法组合,实现三挡加热功能,R1、R2均为加热定值电阻,已知“高温挡”的功率为440W,“中温挡”的功率为220W。求:
(1)S1闭合,S2接b时的正常工作电流为多少?
(2)热菜板在“低温挡”正常工作时的功率为多少?
(3)某次使用时,断开家中其他所有用电器后,先让热菜板以“高温挡”工作110s,后转“低温挡”工作440s,观察到标有“1800r/(kW•h)”的电能表转盘在这550s内转了40转,热菜板工作的实际电压是多少?
28.阅读短文,回答问题。
智能电加热眼罩
近几年,近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素,为有效保护眼睛,降低近视率,目前市场上推出一款电加热眼罩(如图甲),对缓解眼疲劳有一定效果。电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝,PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示,PTC加热丝两端与金属导线相连,形成网状结构,由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示,当温度达到40℃时,PTC加热丝的发热功率等于散热功率(即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等),温度保持不变,从而实现智能控温。
(1)PTC是 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料。
(2)如图乙所示的加热电路,PTC加热丝的连接方式是 联,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA IB(选填“>”“<”或“=”)。
(3)将电加热眼罩的电路开关闭合,其功率随时间变化的图像最可能是 (填字母)。
(4)电加热眼罩电路的最大发热功率为 W,当温度为40℃时,通电5min,电加热眼罩电路消耗的电能为 J。
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